金属と陶材の焼き付けにYAGレーザーを応用するための基礎的研究

YAG激光烘烤金属及瓷器的基础研究

• 批准号: 08877297
• 负责人: 蟹江 隆人
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08877297/
• 关键词: 陶材焼付; レーザー; 表面状態; 硬さ; X線回折; 陶材焼成; 表面処理; 非貴金属合金

本研究では、陶材焼付用合金の表面をレーザーにより改質した場合の表面状態を解明し、その処理面に陶材を焼付け、焼付強度を測定し、通法の電気炉で焼き付けた場合との比較、検討を行うことを目的とした。本年度は、チタン板および陶材焼付用貴金属合金の表面をレーザー処理した場合に生成する処理層(改質層)を以下の方法で観察し、Ni-Cr合金合と比較した。(1)処理面を電子顕微鏡で観察した結果、表面部のわずかな荒れと50μm程度の照射痕と見られる溝が観察され、また、表面状態を分析した結果、レーザーを照射した試料では照射痕と見られる溝が観察された。これは、Ni-Cr合金と同様の性状であった。(2)処理面の表面粗さを10点平均粗さ(Rz)で求めた結果、チタン板ではNi-Cr合金と同様の荒れを示した。一方、貴金属合金では両者と比べて荒れはかなり増加した。(3)処理面のビッカース硬度は、Ni-Cr合金の照射前が244.4であったが、照射後は280.6と硬化した。チタン板は照射前が322.1であったが、照射後は356.6と同じように硬化した。一方、貴金属合金では、照射前が304.2であったが、照射後は288.2と低下した。(4)処理面をX線回折で定性分析したが、照射前と照射後ともNi-Cr合金、チタン板ともに金属に相当するピークが観察され、酸化膜の認定はできなかった。一方、貴金属合金では金属に相当するピーク以外に酸化銀と推測されるピークが観察された。(5)焼付強さを照射前後で比較すると、すべての金属で明らかな増加が観察された。しかしサンドブラストした試料と比較すると、Ni-Cr合金、チタン板では、有意差が見られなかったが、貴金属合金では低下した。

在这项研究中，我们阐明了使用激光对烤瓷合金表面进行改性时的表面状况，在处理过的表面上烤瓷，测量了烤瓷强度，并将其与在烤瓷合金中烘烤的烤瓷合金进行了比较。目的是对传统电炉进行以下比较和检验。今年，我们采用以下方法观察了烤瓷用钛板和贵金属合金表面激光处理时产生的处理层（变质层），并与镍铬合金复合材料进行了比较。 (1)用电子显微镜观察处理表面，结果发现表面有轻微的粗糙度和约50μm的看起来像是照射痕迹的凹槽，并且分析表面状况的结果是，观察到照射痕迹被激光照射过的样品上出现了凹槽。该性能与 Ni-Cr 合金相似。 (2)使用十点平均粗糙度(Rz)测定处理表面的表面粗糙度，结果钛板表现出与Ni-Cr合金相似的粗糙度。另一方面，与两者相比，贵金属合金的粗糙度显着增加。 (3)Ni-Cr合金的处理表面的维氏硬度在照射前为244.4，但照射后硬化至280.6。钛板在辐照前为322.1，但辐照后硬化至与356.6相同的水平。另一方面，对于贵金属合金，辐照前该值为304.2，但辐照后该值为288.2。 (4)通过X射线衍射对处理表面进行定性分析，但照射前后的Ni-Cr合金和钛板均观察到与金属对应的峰，无法识别氧化膜。另一方面，在贵金属合金的情况下，除了对应于金属的峰之外，还观察到被认为是由氧化银引起的峰。 (5)当比较照射前后的咬合强度时，所有金属都观察到明显的增加。然而，与喷砂样品相比，镍铬合金和钛板没有观察到显着差异，但贵金属合金观察到下降。